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设f(x)为单调函数,且∫f(x)dx=F(x)+c,则∫f^-1(x)dx=xf^-1(x)-F(f^-1(x))+c

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:数学作业 时间:2024/07/18 05:32:26
设f(x)为单调函数,且∫f(x)dx=F(x)+c,则∫f^-1(x)dx=xf^-1(x)-F(f^-1(x))+c,为什么?
这是分部积分法:∫ vdu = uv - ∫ udv
∫ ƒ(x) dx = F(x) + C
反函数的导数 = 1/函数的导数:[ƒ⁻¹(x)]' = 1/ƒ'(x)
并且ƒ[ƒ⁻¹(x)] = ƒ⁻¹[ƒ(x)] = x,(前提ƒ(x)是单调函数,才有这性质)
∫ ƒ⁻¹(x) dx
= xƒ⁻¹(x) - ∫ x d[ƒ⁻¹(x)],这步相当于uv - udv
= xƒ⁻¹(x) - ∫ ƒ[ƒ⁻¹(x)] d[ƒ⁻¹(x)].把ƒ⁻¹(x)当成v就有∫ ƒ(v) dv,就等于F(v) + C
= xƒ⁻¹(x) - F[ƒ⁻¹(x)] + C
或用换元法就更明显:v = ƒ⁻¹(x),dv = d[ƒ⁻¹(x)]
∫ ƒ⁻¹(x) dx
= ∫ v * d[ƒ(v)],x = ƒ[ƒ⁻¹(x)] = ƒ(v)
= vƒ(v) - ∫ ƒ(v) dv
= vƒ(v) - F(v) + C
= xƒ⁻¹(x) - F[ƒ⁻¹(x)] + C